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毕业论文—基于DSB的温度检测系统———————————————————————————————— 作者：———————————————————————————————— 日期： 毕业设计报告〔论文〕基于DS18B20的温度检测系统设计所 属 系 电子工程系 专 业 自动化 学 号 01208163 姓　　名 周何聪 指导教师 李振东 起讫日期 2021.4 --- 2021.5 设计地点 东南大学成贤学院 东南大学成贤学院毕业设计报告〔论文〕诚 信 承 诺本人承诺所呈交的毕业设计报告〔论文〕及取得的成果是在导师指导下完成，引用他人成果的局部均已列出参考文献如论文涉及任何知识产权纠纷，本人将承当一切责任 学生签名： 日　　期：目 录摘要 ………………………………………………………………3Abstract …………………………………………………………4第一章 绪 论 ……………………………………………………51.1 系统背景 ………………………………………………………………51.2 系统概述 …………………………………………………………………5第二章 方案论证 ………………………………………………62.1 传感器局部 ………………………………………………………………6 ………………………………………………………………72.3 系统方案 ………………………………………………………………7第三章 硬件电路设计 ………………………………………… 83.1 电源以及看门狗电路 ………………………………………………………8 ………………………………………………………10 ……………………………………………………………123.3 串口通讯电路 ……………………………………………………………163.4 整体电路 …………………………………………………………………17第四章 软件设计 ………………………………………………174.1 概述 ………………………………………………………………………174.2 主程序方案 ………………………………………………………………174.3 各模块子程序设计…………………………………………………………19第五章 系统调试 ………………………………………………215.1 分步调试 ………………………………………………………………215.2 统一调试 ………………………………………………………………21完毕语 …………………………………………………………22参考文献 ………………………………………………………23附录一:软件流程图 ……………………………………………25附录二：电路原理图 ……………………………………………26致谢 ………………………………………………………………30摘要DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。

本文结合实际使用经历，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图该系统由上位机和下位机两大局部组成下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器上位机局部使用了通用PC该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域关键字：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机Abstract As a kind of high-accuracy digital net temperature sensor，DS18 B20 can be used building a sensor net easily. It can also make the net simple and reliable with its special 1-wire interface .This paper introduces the application of DS18B20 with single chip processor.The system is constituted by two parts the temperature measured part and displayed part. The temperature measured part has a RS232 interface. It used AT89C51 of ATMEL company and DS18B20 of DALLAS company .The displayed part uses PC .This system is applied in such domains as warehouse detecting temperature；air-conditioner controlling system in building and supervisory productive process etc.Key words：temperature measure；single bus；digital thermometer；single chip processor；第一章 绪 论在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。

首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测温度检测系统应用十分广阔1.2 系统概述本设计运用主从分布式思想，由一台上位机〔PC微型计算机〕，下位机〔单片机〕多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统该系统采用 RS-232串行通讯标准，通过上位机〔PC〕控制下位机〔单片机〕进展现场温度采集温度值既可以送回主控PC进展数据处理，由显示器显示也可以由下位机单独工作，实时显示当前各点的温度值，对各点进展控制下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进展现场温度测量本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械…等第二章 方案论证 温度检测系统有那么共同的特点：测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等。

假设采用一般温度传感器采集温度信号，那么需要设计信号调理电路、A/D 转换及相应的接口电路，才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理这样，由于各种因素会造成检测系统较大的偏差；又因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰的影响，会使检测系统的稳定性和可靠性下降 所以多点温度检测系统的设计的关键在于两局部：温度传感器的选择和主控单元的设计温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大，也高居各类传感器之首2.1 传感器局部方案一：采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的而且在温度测量系统中都是模拟信号外,这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器,不能进展多点测量.即使能实现，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度方案二：在多点测温系统中，传统的测温方法是将模拟信号远距离采样进展AD转换，而为了获得较高的测温精度，就必须采用措施解决由长线传输，多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。

且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器AT89C51构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接这样,测温系统的构造就比拟简单,体积也不大,且由于AT89C51可以带多个DSB1820,因此可以非常容易实现多点测量.轻松的组建传感器网络采用温度芯片DS18B20测量温度，可以表达系统芯片化这个趋势局部功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路时更快而且，集成块的使用，有效地防止外界的干扰，提高测量电路的准确度所以集成芯片的使用将成为电路开展的一种趋势本方案应用这一温度芯片，也是顺应这一趋势方案一：此方案采用PC机实现它可编程，可仿真的功能，这让调试变得方便且人机交互友好但是PC机输出信号不能直接与DS18B20通信需要通过RS232电平转换兼容，硬件的合成调试，较为繁琐，很不简便而且在一些环境比拟恶劣的场合，PC机的体积大，携带安装不方便，性能不稳定，给工程带来很多麻烦！方案二：此方案采用AT89C51八位单片机实现。

单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制而且体积小，硬件实现简单，安装方便既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机通信.运用主从分布式思想，由一台上位机〔PC微型计算机〕，下位机〔单片机〕多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统,实现远程控制另外AT89C51在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟2.3 系统方案综上所述,温度传感器以及主控局部都采用第二方案系统采用针对传统温度测温系统测温点少，系统兼容性及扩展性较差的特点，运用分布式通讯的思想设计一种可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统该系统采用的是RS-232串行通讯的标准，通过下位机〔单片机〕进展现场的温度采集，温度数据既可以由下位机模块实时显示，也可以送回上位机进展数据处理，具有巡检速度快，扩展性好，本钱低的特点实际采用电路方案如下列图：第三章 硬件电路设计 系统底层电路的功能主要包括：多点温度测试及其相关处理，实时显示温度信息，与上位机通讯传输温度数据硬件设计主要包括以下几个模块：电源以及看门狗电路， 键盘以及显示电路，温度测试电路，串口通讯电路。

下面对电路分模块进展说明3.1 电源以及看门狗电。